报警器设计2

报警器设计2

引言

1、振动报警器在实际的生活中运用许多方面，既有硬件实现的，也有硬件和软件同时控

制执行。本课程主要介绍了简易的电动车振动式防盗振动报警器的电路设计和电路板的制作。这次的课程任务设计目的在于熟练掌握555时基电路的功能和应用以及调试，学会用仿真软件“Proteus”对电路经进行仿真。本次课程设计报告首先说明设计任务与要求，接着对主要元器件的简单介绍，然后分析完元器件的基础上简要的陈述设计方案和设计思路，并进行仿真测试，确定无误后画出原理图及生成PCB,最后完成焊接并验证调试。

2、通过本次课程设计，可以很好的对课本知识运用于实践，而且可以增加自己的动手能

力。

目录

1、内容摘要 (1)

2、设计任务书 (3)

1.1 设计任务与要求 (3)

1.2 本次课程设计运用到的知识点 (3)

2、功能设计 (3)

2.1 主要元器件的功能介绍 (3)

2.2 方案论证和选择 (6)

2.3 流程框图 (8)

3、电路图的设计 (8)

3.1 单元电路的设计、参数计算 (8)

3.2 完整的电路图及其工作原理说明 (9)

4、调试 (10)

4.1 组装与调试方法过程 (10)

4.2 调试所遇的问题及问题的解决 (11)

5、结论 (11)

谢辞 (12)

参考文献 (12)

附录 (13)

1、设计任务书

1.1 设计任务与要求：

1、选用合适的器件检测振动

2、检测到振动之后发出声光报警并切断电动车电机电源线路

3、报警消除的方式：延时和手动两种

1.2 本次课程设计运用到的知识点：

利用NE555集成芯片和外接元件R、C构成单稳态触发器可以控制报警时间；利用NE555复位端手动消除报警；利用NE555低触发输入端控制继电器的吸合从而控制报警电路工作，

2、功能介绍

2.1 元器件的介绍

2.1.1 555 定时器

555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为 555，用 CMOS 工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556。555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V~16V 工作，7555 可在 3~18V 工作，输出驱动电流约为 200mA，因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。

1、555定时器的内部电路结构

如下图2.1.2所示为555定时器的逻辑图。它的电压比较器C1和C2(包括电阻分压器)、G1和G2组成的基本RS触发器、集电极开路的放电管V和输出缓冲级G3三部分组成，如下表1所示为555定时器功能表。

(a) 555定时器内部逻辑图 (b) 555引脚排列图

图2.1.2 555定时器内部逻辑图及引脚排列图

表1 555定时器的逻辑功能表

输入输出

TH TR’R D’U

V状态

X X 0 0 导通

>2/3V

CC >1/3V

CC

1 0 导通

X <1/3V

CC

1 1 截止

<2/3V

CC >1/3V

CC

1 不变不变

它的各个引脚功能如下：

1脚：GND(或V

CC

)源负端VSS或接地，一般情况下接地。

2脚：TR低触发端。

3脚：OUT（或Vo）输出端。

4脚：R是直接复位端。当R端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。

5脚：CO(或VC)为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，

当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF电容接地，以防引入干扰。

6脚：TH高触发端。

7脚：D放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。电阻分压器由三个5kΩ的等值电阻串联而成。电阻分压器为比较器C1、C2提供参考电压，比较器C1的参考电压为2/3Vcc，加在同相输入端，比较器C2的参考电压为1/3Vcc，加在反相输入端。比较器由两个结构相同的集成运放C1、C2组成。高电平触发信号加在C1的反相输入端，与同相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本RS触发器R端的输入信号；低电平触发信号加在C2的同相输入端，与反相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本RS触发器S端的输入信号。基本RS触发器的输出状态受比较器C1、C2的输出端控制。

8脚：VCC(或VDD)外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5～16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3～18V。一般用5V。

2、555的典型应用—单稳态电路

单稳态触发器由555定时器和外接定时元件R、C构成，该电路只有一个稳态状态。在未加触发信号之前，触发器处于稳定状态，经触发后，触发器由稳定状态翻转为暂稳状态，并且电容充电，暂稳状态保持一段时间当Vc充电到2/3Vcc时会自动翻转回稳态。单稳态触发器一般用于延时和脉冲整形电路。

暂稳态的持续时间Tw（延时时间）决定于外接元件R、C值的大小：

Tw = 1.1RC

该电路工作正常时，输入脉冲宽度要小于Tw。若大于就在输入端加RC微分电路。

2.1.2 震动开关

震动开关，又称为震动传感器，就是在感应震动力大小将感应结果传递在电路装置，并使电路启动工作的电子开关。它具有灵活且灵敏的触发性。它分成弹簧开关与滚珠开关两类，两大类开关都有两个比较重要的指标特性：灵敏度和方向性。弹簧开关的灵敏度是指不同的产品，在实际装置中会产生因感应震动力大小不同的差异,此差异称为灵敏度。方向性是指受力方向，而受力方向粗略分为立体的六面，上下左右前后等六面。而滚珠开关与弹簧开关最大的区别在于：弹簧开关是感应震动力或离心力的大小，最好为直立使用。而滚珠开关是感应角度的变化，最好平铺使用。